Cellules germinales, Dommages oxydatifs de l'ADN, Polluants environnementaux, Différenciation germinale, Méiose, Fertilité, Mutations de novo, Cancer testiculaire

Les cellules germinales (CG) sont les seules cellules capables de réaliser la méiose, mécanisme indispensable à la formation de gamètes haploïdes nécessaires à la reproduction sexuée. La méiose est un processus complexe et finement régulé dont le bon fonctionnement, chez les mammifères, repose en partie sur des évènements antérieurs à l'initiation méiotique, en vie foetale et néonatale. De nombreux polluants environnementaux (PE), tels que le bisphénol A (BPA), sont capables d'induire des défauts de fertilité par perturbation de la différenciation germinale et/ou de la méiose. Au cours de ma thèse, nous avons tout d'abord étudié l'effet de l'exposition foetale à deux analogues structuraux du BPA, le bisphénol A Diglycidyl Ether (BADGE) et le bisphénol AF (BPAF), sur l'ovogenèse chez la souris. Nous avons observé un défaut de différenciation germinale (maintien de la pluripotence et délai de l'initiation méiotique), une augmentation du nombre de foyer MLH1, une recombinase méiotique, et une augmentation de l'aneuploïdie ovocytaire. En parallèle, nous avons étudié l'impact d'une exposition chronique à un mélange de plastifiants, le BPA et le Diethylhexyl Phthalate (DEHP), sur la différenciation foetale mâle humaine grâce à un modèle de xénogreffe. De la même manière que dans l'ovaire murin, nous observons un délai de différenciation des CG dans le testicule foetal humain suite à l'exposition à ce mélange de PE. De plus, les CG exposées présentent une tendance accrue à former un séminome (cancer testiculaire) lorsqu'elles sont transplantées dans un testicule de souris adulte. Le fait que l'exposition foetale à divers PE entraine un maintien de la pluripotence des CG indépendamment du contexte somatique gonadique (ovaire et testicule) et de l'espèce (humain et souris) suggère un mécanisme d'action commun, encore inconnu. Parmi les mécanismes moléculaires possibles, la plupart des PE présentent un effet pro-oxydant. Dans le noyau, la lésion la plus couramment observée après oxydation est la 8-oxo-7,8-dihydroguanine (8-OdG), résultat de l'oxydation d'une guanine. Outre son effet mutagène, ce dommage oxydatif peut avoir des répercussions épigénétiques directes, en recrutant la machinerie transcriptionnelle, ou indirectes, en impactant l'environnement chromatinien ou en interférant avec les protéines impliquées dans la méthylation/déméthylation de l'ADN. Ainsi, mes travaux ont eu pour objectif de caractériser l'impact de la 8-OdG sur la différenciation des CG males murines et d'étudier les effets à long-terme sur la fertilité. Pour cela, nous avons combiné un modèle génétique, avec des souris invalidées pour la 8-oxoguanine DNA glycosylase 1 (Ogg1) chargée de reconnaitre et d'initier la réparation de lésions de type 8-OdG, et un modèle chimique, avec l'utilisation d'un agent pro-oxydant, le bromate de potassium (KBrO3), qui induit spécifiquement des 8-OdG et nous permet de former des dommages oxydatifs à des moments clés de la différenciation germinale. Nous avons montré pour la première fois que les CG mâles murines sont très sensibles aux dommages oxydatifs de l'ADN de type 8-OdG et qu'elles présentent une fenêtre de sensibilité spécifique, la vie néonatale, au cours de laquelle une formation importante de 8-OdG entraîne une altération permanente de la spermatogenèse. En effet, nous observons dans le testicule adulte, plusieurs mois après l'exposition au KBrO3, une diminution du pool de cellules souches spermatogoniales et divers défauts méiotiques pouvant conduire à la formation de gamètes aneuploïdes. Cela conduit à une baisse globale de la fertilité des souris. Enfin, les 8-OdG produites ont conduit à des mutations de novo de l'ADN germinal, transmissibles à la descendance et responsables de l'apparition de malformations faciales à plusieurs reprises chez nos souris. Ensemble, nos résultats suggèrent que les lésions oxydatives de l'ADN de type 8-OdG pourraient être un mécanisme d'action commun à de nombreux PE pro-oxydants.